अमेरिका में शोधकर्ताओं द्वारा एक पहनने योग्य स्ट्रेन सेंसर विकसित किया गया है जो चूहों में ट्यूमर के आकार में मामूली बदलाव को माप सकता है। टीम का कहना है कि यह उपकरण संभावित कैंसर दवाओं के सत्यापन में काफी तेजी ला सकता है। परीक्षणों में यह कैंसर की दवाओं से इलाज शुरू करने के कुछ ही घंटों के भीतर लगभग 10 माइक्रोन के ट्यूमर के आकार में बदलाव का पता लगाने में सक्षम था।
त्वचा के ठीक नीचे ट्यूमर वाले चूहों का उपयोग संभावित कैंसर दवाओं का परीक्षण करने के लिए नियमित रूप से किया जाता है, क्योंकि उन्हें ऐसे परिणाम प्रदान करने के लिए दिखाया गया है जो नैदानिक परिणामों के करीब हैं। संभावित उपचार की प्रभावकारिता आम तौर पर यह देखकर निर्धारित की जाती है कि अनुपचारित नियंत्रणों की तुलना में ये चमड़े के नीचे के ट्यूमर आकार और मात्रा में कैसे बदलते हैं। लेकिन इन ट्यूमर के प्रतिगमन को मापने की तकनीक विशेष रूप से उन्नत नहीं है। इन्हें आम तौर पर कैलीपर्स से हाथ से मापा जाता है। सटीकता के साथ समस्याएं पैदा करने के साथ-साथ, यह प्रक्रिया को समय लेने वाली और श्रम गहन बना देता है, जिससे परीक्षण की जा सकने वाली दवाओं की मात्रा और परीक्षणों का आकार कम हो जाता है।
अभी एलेक्स अब्रामसन, एक केमिकल इंजीनियर जो पर आधारित था स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय जब उन्होंने यह शोध किया था, लेकिन तब से वह जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में चले गए हैं, और उनके सहयोगियों ने एक इलास्टोमेरिक-इलेक्ट्रॉनिक स्ट्रेन सेंसर विकसित किया है जो ट्यूमर के आकार की निरंतर माप प्रदान करके दवा परीक्षण की गति और मात्रा में सुधार कर सकता है। उन्होंने ध्यान दिया कि उनके डिवाइस द्वारा दी जाने वाली वास्तविक समय, स्वायत्त और सटीक ट्यूमर निगरानी उच्च-थ्रूपुट दवा स्क्रीनिंग और बुनियादी कैंसर अनुसंधान में नए रास्ते खोल सकती है।
सेंसर - जिसे FAST (ट्यूमर मापने वाले लचीले स्वायत्त सेंसर) नाम दिया गया है - में स्टाइरीन-एथिलीन-ब्यूटिलीन-स्टाइरीन इलास्टोमेर के ऊपर सोने की 50 एनएम परत होती है। जब सेंसर पर दबाव डाला जाता है, तो सोने की परत में माइक्रोक्रैक दिखाई देते हैं, जिससे विद्युत प्रतिरोध बढ़ जाता है। सेंसर में प्रतिरोध तनाव के साथ तेजी से बढ़ता है, और शोधकर्ताओं का कहना है कि सेंसर को खींचने पर, वे केवल 10 µm के परिवर्तनों का पता लगाने में सक्षम थे।
शोधकर्ताओं ने सेंसर का परीक्षण करने के लिए दो कैंसर मॉडल का उपयोग किया: बायोल्यूमिनसेंट मानव फेफड़े के कैंसर कोशिकाएं और एक ए20 बी सेल लिंफोमा सेल लाइन। चूहों की त्वचा के नीचे कैंसर कोशिकाओं को प्रत्यारोपित करने के बाद, उन्होंने मापा कि ट्यूमर कैसे बढ़े और फिर ज्ञात चिकित्सीय एजेंटों के प्रति ट्यूमर की प्रतिक्रिया का आकलन किया। स्ट्रेन सेंसर, एक मुद्रित सर्किट बोर्ड जो स्मार्टफोन ऐप पर डेटा भेजता है और एक बैटरी पैक को 3डी-मुद्रित बैकपैक में रखा गया था, जो एक फिल्म ड्रेसिंग और ऊतक गोंद का उपयोग करके चूहों से जुड़ा हुआ था। विकास और प्रतिगमन दोनों को मापने में सक्षम बनाने के लिए सेंसर को 50% तनाव तक पूर्व-विस्तारित किया गया था।
एक सप्ताह तक ट्यूमर के विकास का अवलोकन करने पर, टीम ने पाया कि स्ट्रेन सेंसर से माप कैलीपर्स और ल्यूमिनसेंस इमेजिंग सिस्टम से तुलनीय थे।
उपचार शुरू होने के 5 घंटे के भीतर, स्ट्रेन सेंसर अनुपचारित चूहों की तुलना में ट्यूमर के आकार में बदलाव का पता लगाने में सक्षम था। इस ट्यूमर प्रतिगमन को बायोलुमिनसेंस इमेजिंग या कैलिपर माप द्वारा नहीं उठाया गया था - इन उपकरणों के साथ, 5-घंटे के समय बिंदु पर ट्यूमर माप में उपचारित और अनुपचारित समूहों के बीच कोई सांख्यिकीय अंतर नहीं था। सप्ताह भर की उपचार अवधि के दौरान, सेंसर से माप कैलीपर्स और बायोल्यूमिनसेंट इमेजिंग के समान थे।
'हार्ट-ऑन-ए-चिप' प्रक्रिया दवा परीक्षण को गति दे सकती है
शोधकर्ताओं के अनुसार, FAST अन्य सामान्य ट्यूमर माप विकल्पों, जैसे कैलिपर्स, इम्प्लांटेबल प्रेशर सेंसर और इमेजिंग की तुलना में तीन फायदे प्रदान करता है: यह निरंतर ट्यूमर निगरानी को सक्षम बनाता है; यह आकार और आकार में उन परिवर्तनों को माप सकता है जिन्हें अन्य तकनीकों से पता लगाना मुश्किल है; और चूंकि यह स्वायत्त है, इसलिए इसे तेज, सस्ता और बड़े पैमाने पर प्रीक्लिनिकल दवा परीक्षण सक्षम करना चाहिए।
अब्रामसन कहते हैं, "यह एक भ्रामक रूप से सरल डिजाइन है," लेकिन ये अंतर्निहित फायदे फार्मास्युटिकल और ऑन्कोलॉजिकल समुदायों के लिए बहुत दिलचस्प होने चाहिए। FAST कैंसर उपचारों की जांच की प्रक्रिया को काफी तेज़, स्वचालित और कम कर सकता है।
शोधकर्ता अपने परिणामों की रिपोर्ट करते हैं विज्ञान अग्रिम.
